一种带电作业机器人接引线方法技术

本发明专利技术提出了一种带电作业机器人接引线方法，基于机器人平台上的主机械臂、副机械臂和采集作业场景图像数据的摄像头，通过控制室控制机械臂完成以下工作：副机械臂夹持引线；主机械臂从工具箱中取出线夹；主机械臂将线夹通过线夹一端的线槽挂在导线上；副机械臂将引线穿过线夹另一端线槽；主机械臂末端的气动扳手将线夹上的螺母对准并拧紧螺母；主机械臂和副机械臂松开夹爪并撤出；本发明专利技术能够在不断电情况下通过带电作业机器人的机械臂在导线上搭接引线，避免了停电带来的负面影响，提高供电可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种带电作业机器人接引线方法
本专利技术属于机器人控制及电力工程
，特别涉及到一种带电作业机器人接引线方法。
技术介绍
带电断、接引流线是国内配网侧带电作业主要作业项目之一，该类工作目前多采用绝缘手套直接作业法，因此在配电作业之前，就需要准备好各种安全措施，明确作业方式，并选择好操作工具。带电作业很大程度上避免了线路停电带来的负面影响，大幅度减少停电时间，提高供电可靠率，缓解用电投诉矛盾。配电网与输电网相比，虽然电压较低，但却存在着设备密集、线路复杂、空间狭小、对地距离小等特点，增加了配电网带电作业难度，很容易造成相间短路或者相地短路。对带电作业人员造成更大的心理压力、劳动强度和作业危险。使用带电作业机器人代替人进行断、接引线作业，相比于远距离使用绝缘杆的搭接方法具有更加细致的功能。中国专利申请号CN201611129645.0公开了一种带电作业机器人支接引线搭接方法，其采用机器人遥操作或自主式对引线进行搭接或拆除，但其方案使用三只机械臂进行同时作业，且并未针对机械臂设计专用的夹具和线夹，操作步骤繁琐，在狭小空间中容易相互干扰，易造成电线短路或发生碰撞而使机械臂损坏。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种带电作业机器人接引线方法，以代替人工在不断电的情况下，解决在导线上的搭接支接引线上的安全问题。实现本专利技术目的的技术解决方案为：一种带电作业机器人接引线方法，基于机器人平台上的主机械臂、副机械臂和采集作业场景图像数据的摄像头，通过控制室控制机械臂完成以下工作：副机械臂夹持引线；主机械臂从工具箱中取出线夹；主机械臂将线夹通过线夹一端的线槽挂在导线上；副机械臂将引线穿过线夹另一端线槽；主机械臂末端的气动扳手将线夹上的螺母对准并拧紧螺母；主机械臂和副机械臂松开夹爪并撤出。本专利技术与现有技术相比，其显著优点：(1)本专利技术能够在不断电情况下通过带电作业机器人的机械臂在导线上搭接引线，避免了停电带来的负面影响，提高供电可靠性。(2)本专利技术使用的带电作业机器人可以使操作人员在地面控制室内使用遥操作与自主相结合的方式完成接引线的任务，相比于绝缘手套作业法，能使操作人员远离高空、危险的作业环境，避免触电、高空坠落等意外情况的发生。(3)本专利技术使用的带电作业机器人提供了遥操作与自主两种作业方式，可以使作业人员随时接管机械臂的控制，使用遥操作避免意外情况的发生。(4)本专利技术作为实施例的带电作业场景使用了专门设计的线夹连接导线和引线，在接线时相较于普通线夹更适合机器人进行带电作业，简化了操作步骤。(5)本专利技术使用了专门设计的气动夹具完成接引线的工作，相比于其他的带电作业机器人只需要两个机械臂即可完成作业任务，降低作业难度的同时提高了作业效率。(6)本专利技术的第二气动夹具设有两个转角气缸，可实现气动扳手正反转的切换，同时可避免螺母的脱落，结构紧凑巧妙。下面结合附图对本专利技术作进一步详细描述。附图说明图1为本专利技术方法流程图；图2为本专利技术带电作业机器人一种实施例的整体结构示意图；图3为本专利技术中机器人平台的结构示意图；图4为本专利技术中第一气动夹具一种实施例的整体结构示意图；图5为本专利技术中第二气动夹具一种实施例的整体结构示意图；图6为本专利技术中绝缘斗臂车的系统组成框图；图7为本专利技术中机械臂的结构示意图；图8为本专利技术中专用线夹的结构示意图；图9为本专利技术带电作业机器人作业环境示意图。具体实施方式为了说明本专利技术的技术方案及技术目的，下面结合附图及具体实施例对本专利技术做进一步的介绍。结合图1，本专利技术的一种带电作业机器人接引线方法，基于机器人平台上的主机械臂、副机械臂和采集作业场景图像数据的摄像头，通过控制室控制机械臂完成以下工作：机器人平台4移动到引线105处，副机械臂43使用第一气动夹具6夹持引线105；机器人平台4移动到导线104处，主机械臂42末端的夹爪6从专用工具箱47中取出线夹106；主机械臂42将专用线夹106通过线槽1061挂在导线104上；副机械臂43将引线105穿过专用线夹106另一端线槽1061；主机械臂末端的气动扳手502将线夹106上的螺母1065对准并拧紧螺母1065；主机械臂42和副机械臂43松开夹爪6并撤出。作为一种实施例，结合图2，所述线夹106包括线槽1061、压板1062、转轴1063、螺杆1064、螺母1065、安装板1066、连杆1067、弹簧1068；所述安装板1066两端分别设有圆弧形线槽1061，分别用于放置导线104和引线105；所述螺杆1064穿过安装板1066与转轴1063固连；所述转轴1063轴向与线槽1061轴向平行，且垂直于螺杆1064轴向；所述转轴1063下端与安装板1066之间设有弹簧1068；所述连杆1067的一端与转轴1063转动连接，另一端与压板1062固连；两端的线槽1061均设有压板1062；所述螺母1065与螺杆1064配合，螺母1065在螺杆1064上转动，将转轴1063拉动或推动，改变螺杆1064与安装板1066之间的距离，以改变压板1062与线槽1061之间的距离，从而压紧或松开导线104和引线105；当螺母1065松开时，弹簧1068将转轴1063与安装板1066的距离推大，从而实现压板1062的松开。进一步的，所述压板1062相对线槽1061的端面为圆弧面，压板1062的圆弧面与线槽1061的圆弧面配合，与导线104和引线105的外形贴合，保证线夹106与导线104和引线105的充分接触，减小电阻。通过引线105连接跌落式熔断器103和高压导线104。结合图2、图3，本专利技术的带电作业机器人，包括斗臂车1、控制室2、伸缩臂3、机器人平台4；所述绝缘斗臂车1上架设控制室2和伸缩臂3，伸缩臂3上端连接机器人平台4，所述绝缘斗臂车1上装有发电机，用以给控制室2及伸缩臂3供电；所述机器人平台4设有全景摄像头41、主机械臂42、副机械臂43、空压机44、双目摄像头45、绝缘柱46、专用工具箱47、通信模块及控制柜48、蓄电池49。所述蓄电池49为主机械臂42、副机械臂43、空压机44、摄像头和通信模块供电；所述全景摄像头41用以采集作业场景的图像数据，将图像数据通过机器人平台4的通信模块发送给控制室2；所述主机械臂42和副机械臂43底部通过绝缘柱46与机器人平台4相连，将这两个机械臂的外壳与机器人平台4绝缘；所述主机械臂42和副机械臂43上均设有双目摄像头45，用以采集作业场景的图像数据，将图像数据发送给控制室2；所述主机械臂42、副机械臂43末端均设有气动夹具，所述空压机44用于向气动夹具提供动力，以控制气动夹具的运动；所述控制柜48通过通信模块接收来自控制室2的机械臂运动控制数据，控制机械臂到达相应位置，所述副机械臂43通过第一气动夹具6配合完成带电作业，所述主机械臂42通过第二气动夹具完成夹持专用线夹106并进行作业操作。作为一种实施方式，结合图4，所述副机械臂43上的第一气动夹具6包括两个固定块60、第一气缸601、两个相对设置的夹爪602；所述第一气缸601设置在两个固定块60之间，两个固定块60末端连接有夹爪602；一个固定块60与副机械臂43末端相连；另一个固定块60可在第一气缸601的带动下，相对前述固定块60来回移动，从而带动两个夹爪602的夹合和分离，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种带电作业机器人接引线方法，其特征在于，基于机器人平台上的主机械臂、副机械臂和采集作业场景图像数据的摄像头，通过控制室控制机械臂完成以下工作：副机械臂夹持引线；主机械臂从工具箱中取出线夹；主机械臂将线夹通过线夹一端的线槽挂在导线上；副机械臂将引线穿过线夹另一端线槽；主机械臂末端的气动扳手将线夹上的螺母对准并拧紧螺母；主机械臂和副机械臂松开夹爪并撤出。

【技术特征摘要】
1.一种带电作业机器人接引线方法，其特征在于，基于机器人平台上的主机械臂、副机械臂和采集作业场景图像数据的摄像头，通过控制室控制机械臂完成以下工作：副机械臂夹持引线；主机械臂从工具箱中取出线夹；主机械臂将线夹通过线夹一端的线槽挂在导线上；副机械臂将引线穿过线夹另一端线槽；主机械臂末端的气动扳手将线夹上的螺母对准并拧紧螺母；主机械臂和副机械臂松开夹爪并撤出。2.根据权利要求1所述的一种带电作业机器人接引线方法，其特征在于，所述线夹包括线槽、压板、转轴、螺杆、螺母、安装板、连杆、弹簧；所述安装板两端分别设有圆弧形线槽，分别用于放置导线和引线；所述螺杆穿过安装板与转轴固连；所述转轴轴向与线槽轴向平行，且垂直于螺杆轴向；所述转轴下端与安装板之间设有弹簧；所述连杆的一端与转轴转动连接，另一端与压板固连；两端的线槽均设有压板；所述螺母与螺杆配合，螺母在螺杆上转动，将转轴拉动或推动；改变螺杆与安装板之间的距离，以改变压板与线槽之间的距离，从而压紧或松开导线和引线；当螺母松开时，弹簧将转轴与安装板的距离推大，从而实现压板的松开。3.根据权利要求2所述的一种带电作业机器人接引线方法，其特征在于，所述压板相对线槽的端面为圆弧面，压板的圆弧面与线槽的圆弧面配合，与导线和引线的外形贴合。4.根据权利要求1所述的一种带电作业机器人接引线方法，其特征在于，所述副机械臂通过末端的第一气动夹具夹持引线；所述主机械臂通过末端的第二气动夹具完成夹持并拆除线夹上的螺母。5.根据权利要求4所述的一种带电作业机器人接引线方法，其特征在于，所述第一气动夹具包括两个固定块、第一气缸、两个相对设置的夹爪；所述第一气缸设置在两个固定块之间，两个固定块末端连接有夹爪；一个固定块与副机械臂末端相连；另一个固定块可在第一气缸的带动下，相对前述固定块来回移动，从而带动两个夹爪的夹合和分离，以夹持或松开引线。6.根据权利要求5所述的一种带电作业机器人接引线方法，其特征在于，所述第二气动夹具设置在固定板的下端，用于线夹；所述直线气缸设置在固定板的上端，直线气缸的活塞杆与安装板相连；所述气...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭毓，吴禹均，郭健，苏鹏飞，吴益飞，饶志强，陈宝存，吴巍，蔡梁，肖潇，郭飞，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32